Έναν νέο «σύμμαχο» απέναντι στη θαλάσσια ρύπανση παρουσίασαν τα εργαστήρια του Technical University of Munich (TUM). Πρόκειται για ένα υποβρύχιο ρομπότ σχεδιασμένο να εντοπίζει και να συλλέγει απορρίμματα από τον βυθό, χρησιμοποιώντας έναν μηχανικό βραχίονα με τέσσερα «δάχτυλα». Η κατασκευή αυτή του επιτρέπει να σηκώνει βαριά αντικείμενα χωρίς να τα φθείρει, δίνοντας μια καινοτόμο λύση σε ένα από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήματα των θαλασσών.
Το πρωτότυπο παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο λιμάνι της Μασσαλίας, στη Γαλλία, όπου δοκιμάστηκε σε πραγματικές συνθήκες. Εκεί, κατάφερε να ανασύρει διάφορα είδη απορριμμάτων, από πλαστικά και μεταλλικά κομμάτια έως βαριά αντικείμενα που έφταναν τα 250 κιλά. Το έργο εντάσσεται στην ευρωπαϊκή πρωτοβουλία SEACLEAR, η οποία στοχεύει στην ανάπτυξη αυτόνομων τεχνολογιών για τον περιορισμό της συσσώρευσης σκουπιδιών στις θάλασσες και στους ωκεανούς.
Η λειτουργία του ρομπότ βασίζεται σε έναν ολοκληρωμένο συνδυασμό τεχνητής νοημοσύνης, σόναρ και καμερών. Αρχικά οι αισθητήρες εντοπίζουν «αφύσικα» αντικείμενα στον βυθό. Έπειτα, ένας αλγόριθμος μετατρέπει τα δεδομένα σε τρισδιάστατα μοντέλα, ώστε το σύστημα να αξιολογεί ποιο είναι το καταλληλότερο σημείο για να τα αρπάξει. Το τεχνητό χέρι μπορεί να ασκήσει δύναμη έως 4.000 Newton, όμως διαθέτει ειδικούς αισθητήρες που ρυθμίζουν την πίεση. Έτσι, αποφεύγεται η θραύση εύθραυστων αντικειμένων, όπως γυάλινες φιάλες ή λεπτά πλαστικά δοχεία.
Το ρομπότ δεν λειτουργεί απομονωμένα. Αντιθέτως, είναι μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος: μια κεντρική υπηρεσιακή βάρκα, ένα αυτόνομο φουσκωτό που χρησιμοποιείται για προσωρινή αποθήκευση απορριμμάτων, ένα εναέριο drone που παρέχει οπτική υποστήριξη και ένα μικρό ερευνητικό υποβρύχιο μήκους μόλις 50 εκατοστών, το οποίο αναλαμβάνει την προκαταρκτική χαρτογράφηση του βυθού. Όλα τα μέσα τροφοδοτούνται με ενέργεια από το βασικό σκάφος μέσω καλωδίου, συνεργάζονται συντονισμένα και ανεβάζουν τα απόβλητα στην επιφάνεια.
Ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, καθηγητής Stefan Sosnowski από το TUM, εξήγησε ότι η χρήση αυτόνομων ρομπότ αποκτά πραγματική οικονομική αξία σε βάθη άνω των 16 μέτρων, εκεί όπου οι χειρονακτικές επιχειρήσεις είναι όχι μόνο πιο δαπανηρές αλλά και ιδιαίτερα επικίνδυνες. Γι’ αυτόν τον λόγο το σύστημα έχει σχεδιαστεί ειδικά για λιμάνια, παράκτιες περιοχές και κλειστές θαλάσσιες λεκάνες, που συχνά μετατρέπονται σε υποθαλάσσιες χωματερές.
Το πρωτότυπο ζυγίζει περίπου 120 κιλά και είναι επενδυμένο με ειδικό υλικό που του επιτρέπει να επιπλέει και να παραμένει σε σταθερή πορεία, ακόμη και όταν οι κινητήρες σταματούν να λειτουργούν. Η εσωτερική μπαταρία του προσφέρει αυτονομία περίπου δύο ωρών, ενώ η τροφοδοσία μέσω καλωδίου εξασφαλίζει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια λειτουργίας και απαραίτητη ενίσχυση κατά τη συλλογή ιδιαίτερα βαριών αντικειμένων.
Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην ανάπτυξη του ρομπότ ήταν η αναγνώριση των απορριμμάτων. Η έλλειψη εκτεταμένων βάσεων δεδομένων με εικόνες από τον βυθό ανάγκασε τους μηχανικούς να επισημάνουν με το χέρι πάνω από 7.000 φωτογραφίες, προκειμένου να εκπαιδεύσουν τα συστήματα μηχανικής όρασης. Η διαδικασία αυτή επέτρεψε στον αλγόριθμο να ξεχωρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τα σκουπίδια από τα φυσικά θαλάσσια οργανικά στοιχεία, μειώνοντας τον κίνδυνο πρόκλησης ζημιάς στη θαλάσσια ζωή.
Το πρόγραμμα SEACLEAR δεν περιορίζεται μόνο στην απομάκρυνση των απορριμμάτων αλλά φιλοδοξεί να αποτελέσει το πρώτο βήμα σε μια πιο συστηματική στρατηγική για την προστασία των θαλασσών. Η θαλάσσια ρύπανση έχει αναγνωριστεί από διεθνείς οργανισμούς ως μια από τις πιο πιεστικές περιβαλλοντικές προκλήσεις του αιώνα. Πλαστικά μπουκάλια, δίχτυα ψαρέματος, μεταλλικά απόβλητα και άλλα αντικείμενα συσσωρεύονται στον βυθό, απειλώντας τόσο την υγεία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων όσο και τις ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η αλιεία και ο τουρισμός.
Η εισαγωγή αυτόνομων ρομποτικών λύσεων υπόσχεται να μειώσει σημαντικά το κόστος και τους κινδύνους που σχετίζονται με την υποβρύχια συλλογή απορριμμάτων. Παράλληλα, ανοίγει τον δρόμο για μια νέα γενιά τεχνολογιών που συνδυάζουν την τεχνητή νοημοσύνη με τη μηχανική και την περιβαλλοντική επιστήμη, στοχεύοντας σε πιο καθαρές θάλασσες και βιώσιμη ανάπτυξη.
[via]
